【CEM】紙漿與造紙行業的快速分析技術

一、摘要

近40年來，CEM設備一直被視為可靠的過程控制來源。SMART 6™微波和紅外水分分析儀以及Phoenix BLACK™微波馬弗爐能夠在紙漿和紙張應用中提供精確的水分、總固體和灰分含量，速度比其他技術快80%。為了驗證SMART 6和Phoenix BLACK在整個紙漿和紙張生產過程中準確可靠地測定水分、總固體和灰分含量的能力，我們收集并分析了一系列在制品和成品樣本。

       

       

   

二、介紹    

作為全球蕞大的行業之一，紙漿和紙制品制造業每年生產的產量超過4億噸。紙漿和造紙加工廠遍布100多個國家，其中一些工廠僅專注于紙漿或紙張的生產，而其他工廠則涵蓋從開始到結束的整個生產過程。還有一些工廠專門處理回收紙張材料。無論發生的加工類型或數量如何，水分和灰分分析對于控制生產時間和成本都是必要的。無論是通過更準確地計算每噸紙漿所需的木材量，控制涂層或粘合劑的使用量，還是對進料進行質量檢查，這兩個簡單的測試結果都需要快速準確地提供。SMART 6是市場上最快的直接水分分析儀。它采用專禾刂（US2019078988A1）的紅外和微波能量組合，可以在不到2分鐘的時間內輕松分析樣品的水分或總固體。Phoenix BLACK使用微波能量快速有效地加熱內部熔爐。當與CEM的石英纖維坩堝結合使用時，典型測試時間縮短到10分鐘，相比傳統熔爐的1-2小時有了顯著提升。

三、實驗操作

在進行水分和總固體的分析過程中，我們使用SMART 6對每個樣品進行干燥處理，直至其重量保持恒定。一般來說，獲取水分或總固體的數據所需的時間通常不超過2分鐘。樣品的重量介于2至3克之間。為了確保結果的準確性，我們對每個樣品進行了三次重復分析，這包括參考分析和SMART 6的分析。

在灰分的測定方面，我們根據美國材料與試驗協會(ASTM)和美國藥典(USP)的方法對每個樣品進行分析。Phoenix BLACK配備了與外部天平的接口，可以直觀地顯示分析結果，無需再進行任何手動計算。

四、結果與討論

SMART 6的準確性在表1中得到展示，其中將平均參考結果與SMART 6結果的平均值進行了對比。水分和總固體的平均差異為0.32%。灰分分析的重復性如表2所示，其標準差平均值不到0.04%。

表1：SMART 6在各種紙漿和紙張工藝樣品中對水分和總固體的準確性分析

表2：Phoenix BLACK在各種紙漿和紙張工藝樣品中灰分含量的重復性分析

五、結論

這些結果表明，SMART 6和Phoenix BLACK能夠可靠地測定紙漿和紙張樣品中的水分、總固體和灰分含量，其準確性與參考方法非常接近。此外，與傳統方法相比，它們還具有節省時間的固有優勢，可以快速改進過程控制，最終提高過程的盈利能力。